Electroósmosis inversa y ósmosis inversa

¿ En que consiste en detalle la eléctroósmosis inversa y la ósmosis inversa aplicada a la construcción ?

El término comercial «electroósmosis inversa» (a menudo confundido en el lenguaje común con la filtración por ósmosis inversa de purificación de agua) se refiere en patología constructiva a la inversión del potencial electrocinético que impulsa la humedad por capilaridad ascendente en los muros.

Principios físicos de la electroósmosis inversa y la ósmosis inversa aplicada al secado de muros

El ascenso capilar en un material poroso (ladrillo, mortero, piedra caliza, tapial) no es puramente mecánico; involucra fenómenos electrocinéticos descritos por la teoría de la doble capa eléctrica (modelo de Stern y Gouy-Chapman):

1. Carga superficial del capilar: Los silicatos y carbonatos de los poros del muro poseen enlaces rotos que generan una carga superficial neta típicamente negativa al entrar en contacto con el agua.

2. Doble capa y potencial zeta : El agua del terreno transporta cationes disueltos  y aniones. La pared negativa atrae una capa fija de contraiones (capa de Stern) y una capa difusa móvil donde predominan los cationes.

3. Potencial de flujo: Al ascender el agua por capilaridad (debido a la tensión superficial y meniscos cóncavos), arrastra el exceso de carga positiva de la capa difusa. Esto genera una diferencia de potencial espontánea medible: la parte superior húmeda del muro adquiere carga positiva respecto al terreno o la base del cimiento (polo negativo).

4. Mecanismo de inversión (Ecuación de Helmholtz-Smoluchowski):

   Si se induce artificialmente un campo eléctrico E de signo opuesto al natural (polo positivo arriba/muro y negativo abajo/tierra), se ejerce una fuerza de Lorentz neta sobre los iones de la capa móvil que empuja el fluido en sentido descendente hacia el subsuelo, interrumpiendo la fuerza de adhesión capilar.

Variante Premium Drymat (Electroósmosis inversa o ósmosis inversa alámbrica o activa con electrodos)

Es la tecnología de referencia industrial certificada. Consiste en un circuito galvánico directo en corriente continua de muy baja tensión :

• Componentes:

  • Ánodos (polo positivo): Insertados linealmente en el muro a una altura determinada mediante perforaciones de pequeño diámetro. Utilizan conductores de titanio no degradables por electrólisis (cables e hilos de titanio recubiertos de óxidos mixtos de metales preciosos MMO/iridio o polímeros conductores grafitados) embebidos con mortero especial conductor y  libre de cloruros.

  • Cátodos (polo negativo): Piquetas de puesta a tierra de acero inoxidable o cobre clavadas en el terreno o en la cimentación por debajo del nivel de los ánodos.

  • Centralita microprocesada: Ajusta y modula la corriente miliamperio a miliamperio en función de la resistividad óhmica del muro conforme este pierde agua.

• Efectos físicos y químicos adicionales:

  • Migración electroforética y polarización continua: Provoca el descenso activo forzado del agua libre de los poros.

  • Electrodeposición y cristalización controlada: Modifica localmente el pH en torno a los electrodos, favoreciendo la decantación y bloqueo de macroporos por sales insolubles, lo que sella parcialmente la red capilar.

Variante Estándar (Electroósmosis inversa o ósmosis inversa inalámbrica o electrofísica)

Funciona sin electrodos insertados en el muro mediante inducción de campos electromagnéticos de muy baja frecuencia (ELF/VLF):

• Componentes: Una única unidad central emisora montada en pared conectada a una toma eléctrica.

• Principio de actuación:

  • Emite ondas electromagnéticas pulsadas en frecuencias sintonizadas (entre pocos hercios y cientos de kilohercios).

  • Estas ondas inciden sobre el momento dipolar de las moléculas de agua (H2O) y los iones solvatados dentro de los capilares.

  • Al desorganizar la orientación dipolar del agua y romper la coherencia de la doble capa eléctrica, reducen la tensión superficial efectiva en la interfase líquido-sólido y anulan el potencial electrocinético espontáneo. Sin esa cohesión electrostática, la gravedad supera a la capilaridad y el frente húmedo deja de ascender.

• Diferencias clave con la alámbrica: La inalámbrica no inyecta una corriente continua galvánica directa, por lo que su acción de desecación depende más de la evaporación ambiental natural una vez frenado el aporte capilar; la alámbrica, en cambio, bombea activamente las moléculas hacia el terreno mediante electroósmosis directa.

Alcance y aplicaciones prácticas

• Campos de aplicación: Edificios históricos y monumentales protegidos (donde no se permite picar ni inyectar químicos agresivos), viviendas unifamiliares, iglesias, palacios y plantas bajas de edificaciones residenciales.

Marco normativo: La norma austriaca ÖNORM B 3355

La referencia técnica y jurídica a nivel europeo para estos sistemas es la normativa austriaca ÖNORM B 3355 (Trockenlegung von feuchtem Mauerwerk / Desecación de mampostería húmeda), dividida en varias partes:

• ÖNORM B 3355-1: Diagnóstico, toma de muestras (método de la bomba de carburo CM / gravimetría Darr) y evaluación del grado de salinidad y humedad previa al tratamiento.

• ÖNORM B 3355-2 (Métodos electrofísicos y electroosmóticos):

  • Regula taxativamente los procedimientos electroquímicos/electrofísicos.

  • Requisitos clave: Exige que el sistema cuente con monitoreo del potencial, que los electrodos mantengan pasividad química (inmunidad a la corrosión galvánica por cloro/ácidos) y establece los criterios para certificar la reducción efectiva del contenido de agua por masa ($M\%$).

  • La variante alámbrica activa cumple plenamente las especificaciones de la Parte 2, diferenciándola de dispositivos no homologados.

Razones de su facilidad de instalación y eficacia

1. No invasivo frente a métodos tradicionales:

   • A diferencia del corte mecánico de muros (que compromete la estabilidad estructural y es inviable en muros de carga de gran espesor), no debilita la estructura.

   • Frente a las inyecciones químicas de resinas/silanos, no depende de que el muro tenga huecos homogéneos (en mampostería irregular las resinas se fugan por grietas dejando pasos francos para el agua) ni introduce disolventes orgánicos o tóxicos.

2. Simplicidad de montaje:

   • La variante inalámbrica se cuelga a la pared con 2 o 3 tornillos y se enchufa a la red eléctrica (consumo inferior a 5 W, equiparable a un router).

   • La variante alámbrica requiere únicamente rozas milimétricas o taladros en juntas de mortero para alojar los hilos de titanio y sellarlos con mortero conductivo, sin obras pesadas de albañilería.

3. Eficacia tridimensional permanente:

   • Mantiene activo el campo de potencial de forma ininterrumpida; mientras la centralita permanezca alimentada, actúa como una barrera invisible permanente tanto en paredes como en soleras y cimientos en contacto con el suelo.

   • Al erradicar el agua líquida de la red capilar, frena la cristalización superficial recurrente de sales (eflorescencias de salitre) y restaura la resistencia térmica de los muros, reduciendo las pérdidas de calefacción.